 | | | | | Maßnahmen zur ausgangsseitigen Störunterdrückung |
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| | Maßnahmen zur ausgangsseitigen Störunterdrückung |
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Schirmung
Durch räumliche Trennung von Signal- und Leistungsstromkreisen werden die parasitären Koppelkapazitäten und -induktivitäten klein gehalten. Zwischen Signal- und Leistungsstromkreisen sollte mindestens ein Abstand von 20 cm eingehalten werden. Die gemeinsame Verlegung von Signal- und Energieversorgungsleitungen in Kabelkanälen und Kabelpritschen ist zu vermeiden.
Durch Schirmung der Motorleitung und großflächige Anbindung des Schirms an das Erdpotential werden mehrere Effekte erreicht:
Der Schirm liegt auf Erdpotential. Damit geht bei Annahme eines ideal leitenden Schirms kein elektrisches Feld mehr vom Schirm aus. Parasitäre Koppelkapazitäten zu benachbarten Stromkreisen verschwinden und die Störwirkung durch elektrische Felder wird unterdrückt. Die parasitären Leiter-Erde-Kapazitäten befinden sich jetzt im Motorkabel. Damit liegen "definierte Verhältnisse" vor.
Hochfrequente magnetische Felder rufen im Schirm Wirbelströme hervor, die das magnetische Feld dämpfen. Außerdem dient der Schirm als Rückleiter für den Umladestrom. Damit ist die Summe der Ströme im Motorkabel ungefähr 0 A und in einiger Entfernung vom Motorkabel kompensieren sich die Magnetfelder der einzelnen Ströme näherungsweise. Damit wirkt der Schirm mit zwei Mechanismen dämpfend auf die Ausbreitung magnetischer Felder und ihre Störwirkung wird abgeschwächt.
Zwar werden durch den geerdeten Schirm im Motorkabel die parasitären Leiter-Erde-Kapazitäten vergrößert, doch kompensieren die Vorteile der Schirmung diesen Nachteil. Zu Beachten ist jedoch, dass die zulässigen Leitungslängen bei geschirmten Kabeln meistens kürzer sind als bei ungeschirmten Motorleitungen. Mit der Begrenzung der Leitungslänge wird der kapazitive Umladestrom begrenzt und das Stellgerät vor Überlastung geschützt. Umgangen werden kann dies durch Filter.
Filter
Kurze Motorleitungen halten die Größe der parasitären Leiter-Leiter-Kapazitäten klein. Reduzierte Kapazitäten rufen auch nur geringe Umladeströme hervor. Dies entspricht einer sehr einfachen Form eines Filters. Diese Maßnahme ist in der Praxis aber nicht immer realisierbar.
Durch Einbau einer Ausgangsdrossel wird die Größe des Umladestroms begrenzt. Es treten kleinere Stromspitzen auf. Der Umladestrom "streckt" sich dann über einen längeren Zeitraum.
du/dt-Filter am Wechselrichterausgang begrenzen die Flanken der Spannungsimpulse in ihrer Steilheit und somit die Umladeströme in ihrer Größe.
Sinusfilter am Wechselrichterausgang unterdrücken die hochfrequenten Oberschwingungen der Ausgangsspannung. Die hinter dem Filter auftretende Spannung besteht nicht mehr aus einer Folge von Spannungsimpulsen sondern weist einen nahezu sinusförmigen Verlauf auf. Damit werden die impulsförmigen Umladevorgänge der parasitären Leiter-Leiter-Kapazitäten vermieden. Allerdings enthält das Sinusfilter ebenfalls Kondensatoren, die umgeladen werden müssen. Das Sinusfilter belastet damit den Wechselrichter mit zusätzlichen Umladeströmen, was bei der Projektierung zu berücksichtigen ist. Beim Einsatz von Sinusfiltern werden elektrische Wellen auf dem Motorkabel vermieden und so die Isolation der Motorwicklung geschützt. Sinusfilter dienen damit in erster Linie dem Schutz des Motors.
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